專(zhuān)利名稱(chēng)：一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水生化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，屬于油氣田鉆井廢水處理技術(shù)，具體地說(shuō)是一種深井聚磺泥漿鉆井廢水難降解有機(jī)物的生化處理工藝。
背景技術(shù)：
油氣田鉆井過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量鉆井廢水，此類(lèi)廢水由于含有大量有毒有害的污染物，因此完鉆后必須對(duì)其進(jìn)行達(dá)標(biāo)治理。關(guān)于鉆井廢水的處理，環(huán)保工作者于上世紀(jì)80年代末就開(kāi)始采用混凝/催化氧化組合技術(shù)進(jìn)行處理，90年代在混凝/催化氧化組合工藝基礎(chǔ)上引入吸附技術(shù)，有效地解決了普通聚合物泥漿和淺井鉆井廢水的凈化處理。深井(3000m以上)油氣勘探開(kāi)發(fā)鉆井過(guò)程中，一般米用聚橫防塌鉆井液和聞溫鉆井液,此類(lèi)鉆井液體系中抗鹽抗溫合成類(lèi)處理劑種類(lèi)多、組成復(fù)雜、加量大，因此廢水中懸浮物含量高、有機(jī)污染物濃度高且難以絮凝和降解去除，采用常規(guī)的化學(xué)混凝法可以實(shí)現(xiàn)廢水中懸浮物和油類(lèi)的去除，色度和有機(jī)物的部分去除，再采用Fenton催化氧化技術(shù)，色度和有機(jī)物的去除效果不明顯，進(jìn)一步再用吸附法進(jìn)行深度處理，色度可以去除，但有機(jī)物含量即COD仍無(wú)法穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的1_2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)藥劑用量大、處理成本高且易造成二次污染。專(zhuān)利號(hào)為200610144052. I的申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于高井深鉆井污水的處理工藝，采用了以混凝沉淀/ 一級(jí)氧化/生物處理/ 二級(jí)氧化/吸附(生物濾池)為主體的處理工藝，并輔助以固液分離、酸堿調(diào)節(jié)及二級(jí)氧化后的深度處理工藝，該工藝屬于物化處理與微生物相結(jié)合的處理方法，處理成本相對(duì)降低，但處理步驟冗長(zhǎng)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)操作較難。針對(duì)深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水的外排達(dá)標(biāo)處理，申請(qǐng)?zhí)枮?01010209919. 3的專(zhuān)利提出了一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，主要采用混凝/ 二次絮凝/吸附/氧化處理工藝，該工藝屬于物化處理方法。該工藝處理鉆井廢水出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但在處理過(guò)程中藥劑加量較大，活性炭再生較難，因此廢水處理成本較高，而且使用大量化學(xué)藥劑易造成環(huán)境二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)存在的鉆井廢水處理后COD難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、工藝處理步驟冗長(zhǎng)復(fù)雜且存在二次污染的缺陷，提出一種適用于深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水難降解有機(jī)物的生化處理工藝。本發(fā)明包含以下步驟(I)混凝處理將鉆井廢水泵入混凝反應(yīng)器，依次加入混凝劑硫酸鋁、助凝劑石灰乳和絮凝劑，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離。所述的混凝劑硫酸鋁，加量為15-80kg/m3。所述的絮凝劑為聚丙烯酰胺。(2)生化預(yù)處理將經(jīng)步驟⑴混凝處理后的廢水用酸調(diào)節(jié)為酸性，再將水泵入Fenton氧化或者微電解-Fenton氧化反應(yīng)器,反應(yīng)處理后的水用助凝劑調(diào)節(jié)pH=9_10,加入絮凝劑進(jìn)行絮凝、固液分離。所述的Fenton氧化，操作條件是pH為2 4，H2O2加入量為進(jìn)水COD濃度的I飛倍，H2O2與硫酸亞鐵摩爾比為4 20倍，反應(yīng)時(shí)間為2 4h。所述的微電解-Fenton氧化反應(yīng)器，操作條件是微電解反應(yīng)pH為2_4，鐵屑與活性炭質(zhì)量比為6 1 ;微電解出水中H2O2，加入量為進(jìn)水COD濃度的f 3倍，H2O2與硫酸亞鐵摩爾比為15 30倍，氧化時(shí)間為2 4h。(3)微生物處理將經(jīng)步驟⑵生化預(yù)處理后的水用酸調(diào)至中性，并將水泵入活性污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)器，再將出水泵入微生物復(fù)合菌劑馴化成熟的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)后過(guò)濾即可達(dá)標(biāo)排放。 所述的缺氧處理，其操作條件為投加一般城市污水處理廠(chǎng)的活性污泥，投加量為 riOg/L,經(jīng)過(guò)馴化后，反應(yīng)8 IOh。所述的接觸好氧反應(yīng)處理，其操作條件為投加活性污泥與含有芽孢桿菌、酵母菌屬和酶制劑的菌劑BS復(fù)合的微生物菌劑，活性污泥投加量為3 8g/L ;菌劑BS投加量為
0.3-1. Og/L ;微生物復(fù)合菌劑經(jīng)過(guò)馴化成熟后，好氧反應(yīng)l(T24h。本發(fā)明提供的一種適用于深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水的生化處理工藝，克服了以往物化技術(shù)處理深井聚磺泥漿鉆井廢水藥劑用量大，處理成本高，易造成二次污染的缺陷，提出了一種物化與微生物處理技術(shù)相結(jié)合的新工藝，處理后的水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的1_2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)工藝相比，操作流程簡(jiǎn)單，減少了藥劑使用量，又節(jié)約了運(yùn)行成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I取中原油田某井(井深3808m)的聚磺泥漿鉆井廢水10m3，攪拌下加入混凝劑硫酸鋁150kg，混合均勻后，加入石灰乳調(diào)節(jié)廢水pH至中性，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；分離后的水用硫酸調(diào)至pH=4,加入H2O2溶液20kg、硫酸亞鐵9kg,攪拌下控制反應(yīng)時(shí)間2h后，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=9. 0，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；過(guò)濾水用硫酸溶液調(diào)成中性進(jìn)入污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)池(活性污泥量為4kg/m3)，停留時(shí)間為IOh ;再將上清液泵入微生物復(fù)合菌劑馴化成熟(污泥量為3kg/m3，菌劑BS投加量為0. 3kg/m3)的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)停留時(shí)間為IOh ;出水進(jìn)行過(guò)濾，凈化水處理結(jié)果見(jiàn)表實(shí)例I。實(shí)施例2取川東北氣田某井(井深5392m)的聚磺泥漿鉆井廢水10m3，攪拌下加入混凝劑硫酸鋁550kg，混合均勻后，加入石灰乳調(diào)節(jié)廢水pH至中性，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；分離后的處理水用硫酸調(diào)至pH=2,加入H2O2溶液125kg、硫酸亞鐵225kg，攪拌下控制反應(yīng)時(shí)間4h后用石灰乳調(diào)節(jié)pH=9. 0，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；過(guò)濾水用硫酸溶液調(diào)成中性進(jìn)入污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)池(活性污泥量為10kg/m3)，生化反應(yīng)停留時(shí)間為8h ;再將上清液泵入微生物復(fù)合菌劑馴化成熟(活性污泥投加量為8kg/m3，菌劑BS投加量為0. 5kg/m3)的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)停留時(shí)間為12h ;出水進(jìn)行過(guò)濾，凈化水處理結(jié)果見(jiàn)表表中實(shí)例2。實(shí)施例3取川東北氣田某井(井深7120m)的聚磺泥漿鉆井廢水10m3，攪拌下加入混凝劑硫酸鋁600kg，混合均勻后，加入石灰乳調(diào)節(jié)廢水pH至中性，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行 固液分離；分離出水用硫酸調(diào)至pH=4后泵入微電解反應(yīng)器中，加入H2O2溶液20kg、硫酸亞鐵Ilkg進(jìn)行氧化反應(yīng)，攪拌下控制反應(yīng)時(shí)間4h后用石灰乳調(diào)節(jié)pH=10，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；過(guò)濾水用硫酸溶液調(diào)成中性進(jìn)入污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)池(活性污泥量為6kg/m3)，反應(yīng)停留時(shí)間為9h ;再將上清液泵入微生物復(fù)合菌劑馴化成熟(活性污泥投加量為6kg/m3，菌劑BS投加量為0. 8kg/m3)的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)停留時(shí)間為18h ;出水進(jìn)行過(guò)濾，凈化水處理結(jié)果見(jiàn)表表中實(shí)例3。實(shí)施例4取川東北氣田某井(井深6250m)的聚磺泥漿鉆井廢水10m3，攪拌下加入混凝劑硫酸鋁800kg，混合均勻后，加入石灰乳調(diào)節(jié)廢水pH至中性，慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；分離的出水用硫酸調(diào)至pH=2后泵入微電解反應(yīng)器中，加入H2O2溶液150kg、硫酸亞鐵41kg進(jìn)行氧化反應(yīng)2h,用石灰乳調(diào)節(jié)pH=10,慢速攪拌下加入聚丙烯酰胺水溶液，然后進(jìn)行固液分離；過(guò)濾水用硫酸溶液調(diào)成中性進(jìn)入污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)器(活性污泥量為10kg/m3)，反應(yīng)停留時(shí)間為IOh ;再將上清液泵入微生物復(fù)合菌劑馴化成熟(活性污泥投加量為8kg/m3，菌劑BS投加量為I. Okg/m3)的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)停留時(shí)間為24h，出水進(jìn)行過(guò)濾，凈化水處理結(jié)果見(jiàn)表表中實(shí)例4。表深井聚磺泥漿鉆井廢水處理試驗(yàn)結(jié)果
TCOD fi浮物 M格石油；fc 硫化物 P
1 一/mg.L'1 /mg.L'1 /mg.L'1 /mg.L'1 /mg.L'1又
原水595024614.87258.9 未柃出 3580
實(shí)例I-------
處理后水78.5220.030.41 未檢出 16
原水1.26 XIO4 35107.97156.4917.9 6432
實(shí)例2-------
處理后水90.422.20.004 0.09 0.020 32
擬水1.40 XIO4 39608.67 176.34 18.2 6320
實(shí)例3-------
處理后水98.133未檢山 1.080.0632
原水3.45 XIO4 44208.2535.617.85 6640
實(shí)例4-------
過(guò)濾水110.746.1 未檢出 0.990.14 40
W 標(biāo)一級(jí)限值彡100 5=70 (1.5彡 5sSl.O s￡50
國(guó)標(biāo)二級(jí)限值彡150 彡150 <1.5<10彡1.0 s￡80由表I可見(jiàn)，聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水經(jīng)混凝-生化預(yù)處理-微生物復(fù)合工藝處理后，其主要污染指標(biāo)COD、懸浮物、重金屬、石油類(lèi)和硫化物均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的1-2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水生化處理方法，采用了預(yù)處理/微生物處理為主的生化組合工藝，其特征是包含以下步驟 ⑴混凝處理將鉆井廢水泵入混凝反應(yīng)器，依次加入硫酸鋁、助凝劑石灰乳和聚丙烯酰胺，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離； ⑵生化預(yù)處理將經(jīng)步驟⑴混凝-固液分離處理后的廢水用酸調(diào)節(jié)為酸性，再將水泵入Fenton氧化或者微電解-Fenton氧化反應(yīng)器中，反應(yīng)后的水用助凝劑調(diào)節(jié)pH=9-10,加入 聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝、固液分離； ⑶微生物處理將經(jīng)步驟⑵生化預(yù)處理后的水用酸調(diào)節(jié)至中性，并將水泵入活性污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)器，再將出水泵入用微生物復(fù)合菌劑馴化成熟的接觸好氧反應(yīng)器，反應(yīng)后過(guò)濾即可達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，其特征是所述的硫酸鋁加量為15-80kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，其特征是所述的Fenton氧化，操作條件是pH為2 4，H2O2加入量為進(jìn)水COD濃度的I 5倍，H2O2與硫酸亞鐵摩爾比為4 20倍,反應(yīng)時(shí)間為2 4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，其特征是所述的微電解-Fenton氧化反應(yīng)器,操作條件是微電解反應(yīng)pH為2-4,鐵屑與活性炭質(zhì)量比為.6-1 ;微電解出水中H2O2加量為進(jìn)水COD濃度的1-3倍，H2O2與硫酸亞鐵摩爾比為15-30倍，氧化時(shí)間為2-4h。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水生化處理方法，其特征是所述的缺氧反應(yīng)器的操作條件為活性污泥的投加量為riOg/L，經(jīng)過(guò)馴化后，缺氧反應(yīng)進(jìn)行.8 10h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水生化處理方法，其特征是所述的接觸好氧反應(yīng)處理，其操作條件為投加活性污泥與含有芽孢桿菌、酵母菌屬和酶制劑的菌劑BS復(fù)合而成的微生物菌劑，活性污泥投加量為3 8g/L ;微生物菌劑BS投加量為.0. 3-1. Og/L ;微生物復(fù)合菌劑經(jīng)過(guò)馴化成熟后，好氧反應(yīng)l(T24h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種深井聚磺類(lèi)泥漿鉆井廢水處理方法，具體包含以下步驟⑴混凝處理將鉆井廢水泵入混凝反應(yīng)器，依次加入混凝劑、助凝劑石灰乳和絮凝劑，反應(yīng)后進(jìn)行固液分離；⑵生化預(yù)處理將經(jīng)步驟⑴混凝處理后的廢水調(diào)為酸性，再將水泵入Fenton氧化或者微電解-Fenton氧化反應(yīng)器，反應(yīng)處理后的水調(diào)節(jié)pH=9-10，加入絮凝劑進(jìn)行絮凝、固液分離。⑶微生物處理將經(jīng)步驟⑵生化預(yù)處理后的水調(diào)至中性，將水泵入活性污泥馴化成熟的缺氧反應(yīng)池，再將出水泵入活性污泥和微生物菌劑馴化成熟的接觸好氧反應(yīng)器，生化反應(yīng)后出水過(guò)濾即可達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明提供的處理工藝簡(jiǎn)單、易操作，不僅節(jié)省成本，減少使用大量水處理藥劑引起的二次污染。鉆井廢水經(jīng)本發(fā)明提供的方法處理后，水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996的1～2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102745867SQ201210252240
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者位華, 何煥杰, 呂寧超, 張曉剛, 張淑俠, 楊云鵬, 詹適新, 馬雅雅 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院, 中國(guó)石油化工股份有限公司